據(jù)外媒報(bào)道，谷歌和微軟將于近期宣布在量子計(jì)算領(lǐng)域的重大突破。

　　什么是“量子世界”?

　　對(duì)于絕大部分吃瓜群眾來說，所見的物質(zhì)世界已經(jīng)超越了人腦的負(fù)荷。但總有那么一小撮太過卓越的人類，在人類無法用感官感知的，普通人連概念都無法認(rèn)知，難以想象的復(fù)雜領(lǐng)域游刃有余。

　　量子世界，就是這樣一個(gè)領(lǐng)域。

　　量子一詞最早來自拉丁語quantus，意為“有多少”，代表“相當(dāng)數(shù)量的某物質(zhì)”，用在物理學(xué)概念上則最早由德國(guó)物理學(xué)家M·普朗克在1900年提出。自提出以來，經(jīng)愛因斯坦、玻爾、德布羅意、海森伯、薛定諤、狄拉克、玻恩等人的完善，20世紀(jì)前半期初步建立了完整的量子力學(xué)理論體系。

　　愛因斯坦是第一個(gè)意識(shí)到普朗克關(guān)于量子的發(fā)現(xiàn)將要改寫整個(gè)物理學(xué)的物理學(xué)家。為了證明他的觀點(diǎn)，1905年，他提出光的行為有時(shí)像粒子，稱這些粒子為“光量子”，現(xiàn)在這個(gè)詞被稱為光子，這個(gè)假說導(dǎo)致了光同時(shí)具有粒子和波的特性。

　　玻爾剛開始一直是光量子假說的最堅(jiān)定反對(duì)者之一，直到1925年才接受這個(gè)觀點(diǎn)。此后，量子力學(xué)革命在愛因斯坦和玻爾的研究方向上展開。

　　德布羅意的人生閱歷頗為豐富，年少時(shí)是文藝青年，酷愛文學(xué)和歷史，并在1910年獲巴黎索邦大學(xué)文學(xué)學(xué)士學(xué)位。然而，原本成為一名歷史學(xué)家的計(jì)劃，卻在一次關(guān)于光、輻射、量子性質(zhì)等問題的討論后改變，這場(chǎng)討論激起了他對(duì)物理學(xué)的強(qiáng)烈興趣。其后，他在量子力學(xué)上的成績(jī)得到了愛因斯坦的肯定，其將光的波粒二象性觀念進(jìn)行了擴(kuò)充，包括運(yùn)動(dòng)粒子。

　　1925年，海森伯提出矩陣力學(xué)，徹底廢除了牛頓力學(xué)中的經(jīng)典元素。1926年，玻恩提出量子力學(xué)應(yīng)該被理解為沒有任何因果聯(lián)系的概率。1927年底，海森伯和玻恩在索爾維會(huì)議中宣布由愛因斯坦和玻爾掀起的量子力學(xué)革命結(jié)束。至此，量子力學(xué)正式成為一門學(xué)科。

　　薛定諤的主要貢獻(xiàn)是在德布羅意物質(zhì)波理論的基礎(chǔ)上建立了波動(dòng)力學(xué)，其中最為人所知的是“薛定諤的貓”思想實(shí)驗(yàn)，試圖證明量子力學(xué)在宏觀條件下的不完備性。然而，這個(gè)薛定諤本想要挫敗量子力學(xué)的實(shí)驗(yàn)，卻成為教授量子論的經(jīng)典比喻，進(jìn)而還延伸出平行宇宙等物理問題和哲學(xué)爭(zhēng)議。

　　與薛定諤同時(shí)期，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)在原子理論里很有用的新形式，即量子力學(xué)的基本方程，狄拉克以“狄拉克方程”與薛定諤共享了1933年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

　　1927年布魯塞爾第五屆索爾維物理會(huì)議與會(huì)者合影(取自網(wǎng)絡(luò))

　　前排左起：朗繆爾，普朗克，居里夫人，洛倫茲, 愛因斯坦, 郎之萬, 古耶, 威爾孫, 里查森

　　中排左起：德拜, 努森, 小布拉格, 克拉默斯, 狄拉克, 康普頓, 德布羅意, 玻恩, 玻爾

　　后排左起：皮卡德, 昂里奧, 埃倫費(fèi)斯特, 赫爾岑, 德敦得爾, 薛定諤, 維沙菲爾特, 泡利

　　普朗克的量子假說、愛因斯坦的光量子理論、玻爾的原子理論、德布羅意物質(zhì)波概念、海森伯矩陣力學(xué)、薛定諤和狄拉克量子力學(xué)基本方程……

　　通過這些創(chuàng)始者的努力，最終究竟證明了什么?

　　量子力學(xué)并沒有支持自由意志，只是于微觀世界物質(zhì)具有概率波等存在不確定性，不過其依然具有穩(wěn)定的客觀規(guī)律，不以人的意志為轉(zhuǎn)移，否認(rèn)宿命論。

　　首先，在微觀尺度上，隨機(jī)性和通常意義下的宏觀尺度之間仍然有著難以逾越的距離;其次，這種隨機(jī)性是否不可約簡(jiǎn)難以證明，事物是由各自獨(dú)立演化所組合的多樣性整體，偶然性與必然性存在辯證關(guān)系。

　　量子計(jì)算機(jī)是怎么誕生的?

　　20世紀(jì)注定充滿沖突，當(dāng)西方已經(jīng)開啟現(xiàn)代科技和政治文明，東方不少地區(qū)仍處于冷兵器和舊制度的落后體制中。力量對(duì)比的嚴(yán)重失衡導(dǎo)致地緣沖突不斷，加上資本經(jīng)濟(jì)的固有周期弊病、弱肉強(qiáng)食的分贓不均、極端政治的大范圍興起，世界大戰(zhàn)一觸即發(fā)。

　　雖然說科學(xué)無國(guó)界，但科學(xué)家卻有各自的政治理念。二戰(zhàn)開始，海森伯留在德國(guó)為納粹效力，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)研制原子彈的技術(shù)工作。而愛因斯坦、波爾則參與了同盟國(guó)以?shī)W本海默領(lǐng)導(dǎo)的曼哈頓計(jì)劃。這一計(jì)劃的結(jié)果除了眾所周知的兩顆原子彈，匯聚千余世界頂級(jí)科學(xué)家的工程，當(dāng)然還有更多的故事，理查德·費(fèi)曼作為曼哈頓計(jì)劃天才小組成員之一，加入時(shí)還不到25歲，而他提出的費(fèi)曼圖、費(fèi)曼規(guī)則和重正化的計(jì)算方法，則成為了研究量子電動(dòng)力學(xué)和粒子物理學(xué)所不可缺少的工具。